3-1煤层顶板含水层地下水动态特征及影响因素分析
Analysis of Dynamic Characteristics and Influencing Factors of Groundwater in Roof Aquifer of 3-1 Coal Seam
DOI: 10.12677/me.2024.123066, PDF,   
作者: 王凤祥*, 慕智岗, 杨 科：内蒙古银宏能源开发有限公司，内蒙古 鄂尔多斯；李 兵：平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司，安徽 淮南；邹 海：安徽大学计算机科学与技术学院，安徽 合肥；李 浩, 刘 翔：安徽理工大学地球与环境学院，安徽 淮南
关键词: 侏罗系含水层；白垩系含水层；地下水动态；泊江海子矿；3-1煤层；Jurassic Aquifer； Cretaceous Aquifer； Groundwater Dynamics； Bojianghaizi Mine； 3-1 Coal Seam
摘要: 我国西部地区侏罗系煤炭开采深受顶板砂岩水害威胁，分析采掘过程中水位动态特征及影响因素是防治顶板砂岩水害的重要前提。以泊江海子矿为例，在分析水文地质条件、含、隔水层特征及地下水补径排条件基础上，研究了采掘过程中水位动态变化特征，结果表明：侏罗系含水层水位呈现快速下降趋势，而白垩系含水层水位下降较缓慢；沉积环境和地质构造是影响侏罗系含水层的渗透性和富水性的客观因素；而井下疏放水和工作面回采是影响地下水位变化的后期因素。构造裂隙与导水裂隙带为上覆含水层导水通道，并使白垩系和侏罗系含水层之间发生水力联系。研究结果为工作面安全回采防治水设计提供科学依据。
Abstract: Jurassic coal mining in western China is threatened by roof sandstone water disaster. Analysis of water level dynamic characteristics and influencing factors in mining process is an important prerequisite for prevention and control of roof sandstone water disaster. Taking Bojianghaizi Mine as an example, based on the analysis of hydrogeological conditions, aquifer and aquiclude characteristics and groundwater recharge, runoff and discharge conditions, the dynamic changes of water level during mining are studied. The results show that the water level of Jurassic aquifer decreases rapidly, while that of Cretaceous aquifer decreases slowly. Sedimentary environment and geological structure are the objective factors that affect the permeability and water abundance of Jurassic aquifer. Underground drainage and working face mining are the later factors affecting the change of groundwater level. The structural fracture and the water-conducting fracture zone are the water-conducting channels of the overlying aquifer, and the hydraulic connection between the Cretaceous and Jurassic aquifers occurs. The research results provide a scientific basis for the design of water prevention and control in safe mining of working face.
文章引用：王凤祥, 慕智岗, 杨科, 李兵, 邹海, 李浩, 刘翔. 3-1煤层顶板含水层地下水动态特征及影响因素分析[J]. 矿山工程, 2024, 12(3): 549-561. https://doi.org/10.12677/me.2024.123066

参考文献

[1] 王双明, 刘浪, 朱梦博, 等. “双碳”目标下煤炭绿色低碳发展新思路[J]. 煤炭学报, 2024, 49(1): 152-171.
[2] 才庆祥, 陈彦龙. 中国露天煤矿70年成就回顾及高质量发展架构体系[J]. 煤炭学报, 2024, 49(1): 235-260.
[3] 曾一凡, 朱慧聪, 武强, 等. 我国煤层顶板水害研究现状与防控路径[J]. 煤炭学报, 2024: 1-18.
[4] 曾一凡, 武强, 赵苏启, 等. 我国煤矿水害事故特征、致因与防治对策[J]. 煤炭科学技术, 2023, 51(7): 1-14.
[5] 武强, 郭小铭, 边凯, 等. 开展水害致灾因素普查防范煤矿水害事故发生[J]. 中国煤炭, 2023, 49(1): 3-15.
[6] 朱吉茂, 李瑞峰, 王雷. 我国西北煤炭发展空间和布局研究[J]. 中国矿业, 2019, 28(1): 41-46.
[7] 疏义国, 李亚昊, 王宏伟, 等. 侏罗系含水层地下水动态特征及其涌水量预测[J]. 煤炭与化工, 2020, 43(6): 50-57.
[8] 郎玉泉, 陈同俊, 马丽, 马国栋. 煤层顶板砂岩富水性AVO预测技术[J]. 煤田地质与勘探, 2018, 46(3): 127-132.
[9] 王登红. 关键矿产的研究意义、矿种厘定、资源属性、找矿进展、存在问题及主攻方向[J]. 地质学报, 2019, 93(6): 1189-1209.
[10] 刘声凯, 刘海飞, 黄超, 等. 水文地质调查与综合物探在赣南花岗岩地区找水中的应用[J]. 地质与勘探, 2021, 57(3): 584-592.
[11] 王振兴, 李向全, 侯新伟, 等. 三姑泉域岩溶地下水分布特征及子系统识别[J]. 地球与环境, 2020, 48(2): 228-239.
[12] 张海涛, 许光泉, 陈晓晴, 等. 我国闭坑煤矿矿井水水质演化研究进展与展望[J]. 煤炭学报, 2024: 1-16.
[13] 郑扬帆, 汪帆, 李兵, 等. 煤矿井工开采对地下水环境的影响及防范探究[J]. 煤炭技术, 2024, 43(2): 140-144.
[14] 王文科, 尹红美, 黄金廷, 等. 基于蒸渗仪和解析法估算毛乌素沙地潜水蒸发量[J]. 水文地质工程地质, 2021, 48(4): 1-6.
[15] 王锋利. 矿井不同生产时期涌水量计算方法优选研究[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(12): 177-183.
[16] 张凯, 刘舒予, 曹志国, 等. 煤矿地下水库水岩作用时间规律模拟试验研究[J]. 煤田地质与勘探, 2023, 51(3): 54-64.
[17] 孙亚军, 赵先鸣, 徐智敏, 等. 煤矿采空区水-岩作用模拟试验研究[J]. 煤田地质与勘探, 2023, 51(1): 237-246.
[18] Oran, A.P. and Berkowitz, B. (1998) Flow in Fractures. The Local Cubic Law Assumption Reexamined. Water Resources Research, 34, 2811-2825. [Google Scholar] [CrossRef] 
[19] 杨建, 刘洋, 刘基. 基于沉积控水的鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田防治水关键层研究[J]. 煤矿安全, 2018, 49(4): 34-37.
[20] Mironenko, V. and Strelsky, F. (1993) Hydrogeomechanical Problems in Mining. Mine Water and the Environment, 12, 35-40. [Google Scholar] [CrossRef] 
[21] 李连崇, 唐春安, 左宇军, 等. 煤层底板下隐伏陷落柱的滞后突水机理[J]. 煤炭学报, 2009, 34(9): 1212-1216.
[22] 左建平, 陈中辉, 王怀文. 深部煤矿采动诱发断层活动规律明[J]. 煤炭学报, 2009, 34(3): 305-309.
[23] 郑琳, 赵修军, 姜敏德, 等. 复杂水文地质条件下矿井涌水量预测研究[J]. 煤炭工程, 2014(4): 122-125.
[24] 陈新明. 大埋深复杂水文地质条件工作面防治水技术研究[D]: [博士学位论文]. 北京: 中国矿业大学(北京), 2012.
[25] 朱洪生, 王继华, 豆敬峰, 朱瑞霞. 强降水条件下豫北平原地下水动态响应研究[J]. 人民黄河, 2019, 41(12): 73-78.
[26] 杨桂莲, 宋凡, 鲁程鹏, 吴昊晨, 赵庆鲁. 国家地下水监测工程数据在地下水动态月报评价中的应用效果浅析[J]. 水文, 2019, 39(5): 45-49+24.
[27] 朱国云. 山西古交市煤矿开采对地下水环境影响研究[D]: [硕士学位论文]. 石家庄: 河北地质大学, 2017.

为你推荐